【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物，具体涉及三角褐指藻aureo1c基因在高光胁迫抗性中的应用。
技术介绍
1、陆地植物和藻类面对复杂多变的光环境，高光会导致光合系统吸收的能量超过其碳同化所需的能量极限，诱导活性氧(ros)的产生，从而导致光合系统损伤，降低生物量积累等。为了应对高光胁迫和能量过剩，植物和藻类进化出了一系列的光保护机制，其中最普遍存在的是将多余能量以热能形式进行耗散的非光化学淬灭(npq)机制。
2、硅藻在海洋藻类中占据主导地位，贡献了地球生产力的20％，在地球生态和人类社会可持续发展中扮演了重要的角色。由于海水运动等原因，海洋藻类相对于陆地植物，面临更严重的光胁迫，可在分钟级别面临上千倍的光照强度变化。硅藻强大的光保护能力使其在恶劣的光照环境中取得竞争优势。
3、硅藻中的npq机制主要依赖于叶黄素循环中的硅藻黄质和硅甲藻黄素转换以及岩藻黄素-叶绿素复合体大家族中的lhcxs蛋白。目前，对npq机制的研究大多集中于下游的能量耗散机制。但上游的信号分子的鉴定和作用机制还有待于进一步的解析。
4、光受体是感知光照信号和光照强度的首要作用因素。蓝光所在波段是海洋水体中的主体波段，说明蓝光信号在海洋环境中的重要功能。三角褐指藻光受体中蓝光受体数量最多，但具体如何调控高光胁迫抗性未知，而挖掘与高光胁迫相关的基因具有重要的研究意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供三角褐指藻aureo1c基因在提高生物高光胁迫中的应用，以期扩展aureo1c基
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案概述如下：
3、aureo1c基因，其核苷酸序列如seq id no.1所示，其核苷酸序列由981个碱基组成，编码一个蓝光受体蛋白，由氨基端的bzip结构域和羧基端的lov结构域组成，共327个氨基酸，氨基酸序列如seq id no.2所示。
4、上述aureo1c基因编码的蛋白还可以包括seq id no.2氨基酸序列经过一个或多个(如1-30个；较佳的1-20个；更佳的1-10个，如5个，3个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(1)蛋白功能的由(1)衍生的蛋白；或与(1)限定的蛋白序列有80％(较佳的90％以上，如95％，98％，99％或更高)以上同源性且具有(1)蛋白功能的由(1)衍生的蛋白。
5、含有aureo1c基因的转基因生物，基因编辑载体均属于本专利技术的保护范围，其中转基因生物包括藻类，光合细菌或陆地植物。
6、本专利技术最重要的一个专利技术点在于公开了aureo1c基因的一个新功能，本专利技术通过基因编辑获得aureo1c突变体，通过野生型三角褐指藻和aureo1c突变体相比，aureo1c突变体的高光抗性和存活率比野生型低，npq诱导和lhcx2/3的表达均显著低于野生型。此外，体外的凝胶迁移实验结果发现，aureo1c蛋白可以结合到效应基因lhcx2/3启动子区域。通过强启动子驱动的aureo1c对突变体藻株进行回补，回补(过表达)藻株相较于野生型，拥有更高的lhcx2表达水平和更强的npq诱导能力。可见，aureo1c基因或蛋白参与了三角褐指藻的高光胁迫响应，且主要通过lhcx2/3介导的npq的诱导实现。由此推断，aureo1c基因具有提高三角褐指藻高光胁迫抗性的功能，也可以用于其他光合生物(藻类，细菌，植物)高光抗性的提高，从而提高光合效率，对生物量积累和生物工厂中有益附加产品的生产有利，上述方式可以通过转基因的方式来实现。
7、这里需要说明的是，本专利技术所保护的基因的功能，不仅包括上述aureo1c基因，还包括seq id no.1具有较高同源性(如同源性高于40％；较佳的高于50％；较佳的高于60％；更佳的高于70％；更佳的高于80％；更佳的高于90％；更佳的高于95％；更佳的高于98％)的同源基因。
8、另外，本专利技术还公开了一种获得转基因生物的方法，所述方法为将aureo1c基因转入目的生物得到转基因生物，所述转基因生物的高光胁迫抗性高于目的生物，优选地，所述目的生物为三角褐指藻。
9、本专利技术的优点：
10、在三角褐指藻中我们首次公开了aureo1c基因的一个新功能，其能够提高三角褐指藻的高光胁迫抗性。并且，通过转基因技术可用于在其他光合生物(其他藻类，光合细菌，植物)中高光胁迫抗性的提高，从而提高光合生物的高光适应性，提高光合效率，对生物量积累有利。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.AUREO1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，所述AUREO1c基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.根据权利要求1所述的AUREO1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，所述生物为三角褐指藻。
3.根据权利要求1所述的AUREO1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，所述AUREOlc基因来源于三角褐指藻。
4.根据权利要求1所述的AUREO1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，所述高光胁迫是指在550-1200μmol photons m-2s-1光照下进行处理。
5.根据权利要求1所述的AUREO1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，相较于野生型，aureo1c突变体的高光存活率显著降低，而回补株能完全恢复恢复到野生型的水平。
6.根据权利要求1所述的AUREO1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，高光胁迫能够显著诱导野生型的NPQ，启动光保护，使多余的能量用于热耗散，但在突变体中基本丧失了NPQ的诱导，回补株的NP
7.根据权利要求1所述的AUREO1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，所述AUREO1c基因编码的蛋白能够作为转录因子调控下游基因LHCX2/3的表达，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述蛋白结合至LHCX2/3的启动子区域。
9.一种获得转基因生物的方法，其特征在于，所述方法为将AUREO1c基因转入目的生物得到转基因生物，所述转基因生物的高光胁迫抗性高于目的生物，所述目的生物为三角褐指藻，所述AUREO1c基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
...【技术特征摘要】
1.aureo1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，所述aureo1c基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。
2.根据权利要求1所述的aureo1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，所述生物为三角褐指藻。
3.根据权利要求1所述的aureo1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，所述aureolc基因来源于三角褐指藻。
4.根据权利要求1所述的aureo1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，所述高光胁迫是指在550-1200μmol photons m-2s-1光照下进行处理。
5.根据权利要求1所述的aureo1c基因在提高生物高光胁迫抗性中的应用，其特征在于，相较于野生型，aureo1c突变体的高光存活率显著降低，而回补株能完全恢复恢复到野生型的水平。
6.根据权利要求1所述的aureo1c...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小波，张欢，郭康宁，熊晓锋，曹天骏，
申请(专利权)人：西湖大学，
类型：发明
国别省市：
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